Основные результаты НИР, выполненные по заданиям целевых программ ФЦНТП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям
развития науки и техники гражданского назначения" Приоритетное направление "Экология и рациональное природопользование" Тема: 05.09.01. Проанализировать структуру и разнообразие экосистем Арктики
в регионально-секторном, ландшафтно-зональном и циркумполярном аспектах. Изучены почвы экосистем дельты р. Печора, приуроченных к побережью
Печорской губы. Состояние биоразнообразия растительных сообществ
определяются пространственным распределением почв, особенностями их
физико-химических свойств, микро- и мезорельефом, длительностью затопления
и внутренним дренажем. Благоприятные физико-химические свойства почв
центральной и прирусловой частей поймы, богатство органическим веществом,
слабокислая среда, обеспечивают высокую биопродуктивность. Интенсификация
глеевых процессов в почвах притеррасной части дельты, кислая среда, преобладание
грубого гумуса, способствуют развитию адаптированных к этим условиям видов
растительного покрова. Тема: 05.09.04. Выявить масштабы и направления антропогенной трансформации
арктических экосистем, разработать принципы и методы экологической
экспертизы и экологического мониторинга В результате многолетних комплексных исследований установлены основные
закономерности трансформации тундровых экосистем под воздействием
антропогенных факторов. В ряде озер, территориально примыкающих к рабочим
поселкам и площадкам буровых скважин выявлено наличие загрязнения
органического происхождения, на что указывают повышенная бихроматная
окисляемость (до 132 мг/дм3) и концентрация фенолов, превышающая ПДК
для рыбохозяйственных водоемов в 7-27 раз. Прослежены антропогенные
изменения пресноводных комплексов диатомовых водорослей под влиянием
разнообразных антропогенных факторов. Исследования фоновых и
антропогенно-нарушенных участков показали незначительную степень
деградации почв при слабом загрязнении буровыми растворами, нефтью.
Сильная деградация наблюдается в результате перемешивания горизонтов
вследствие движения транспорта, а также при потере биогенно-активной
толщи и загрязнении большим количеством нефтепродуктов, что сопровождается
значительным увеличением протаивания мерзлоты. Отмечено снижение видового
разнообразия и количественных показателей, изменение доминирующих комплексов
почвенных водорослей, повышение роли представителей порядка Oscillatoriales -
индикаторов органических загрязнений почвы. Тема: 09.11.15. Разработать биологические основы и технологии
биологической рекультивации нарушенных территорий Севера.
Изучить возможность и разработать микробиологический препарат для очистки
нефтезагрязненных территорий Из нефтезагрязненных тундровых почв выделены углеводородокисляющие бактерии и впервые изучены особенности окисления тяжелой нефти культурами родов псевдомонас, родоккокус, флавобактерий и артробактерий. Применение комплекса местных видов углеводородокисляющей микрофлоры эффективно при дозах загрязнения почвы нефтепродуктами до 10-15%. На разных этапах деструкции нефти доминируют отличающиеся по составу группы почвенных микроорганизмов. Активизация олигонитрофилов и целлюлозоразлагающих микроорганизмов является показателем стабилизации трофических условий в почве и началом развития высеваемых трав. В этот период возрастает численность микромицетов. Для повышения эффективности деструкции нефти целесообразно применением изготавливаемого по специальной технологии лигносорбента, обогащенного углеводородокисляющими микроорганизмами (ИБ Коми НЦ УрО РАН). Приоритетное направление "Технология живых систем" Тема: Разработка концептуальных основ и приемов восстановления
биоразнообразия как ресурсной основы управления хозяйственным развитием
территорий Крайнего Севера Изучена динамика процессов восстановления техногенных участков с
разрушенным почвенным и растительным покровами в результате
самовосстановления и ускоренного природовосстановления с использованием
агротехнических приемов. На самовосстанавливающихся участках в северотаежной
подзоне насчитывается до 30 видов травянистых растений, тогда как при
ускоренном восстановлении смесь трав включает в себя 3-5 видов. Однако,
на начальных этапах самозарастания при значительном числе видов их обилие
"единично", преобладают травы с низким задерняющим эффектом, травостой
разреженный, неспособный закрепить техногенные грунты. При ускоренном
процессе природовосстановления уже в первые два года формируется устойчивое
сообщество, интенсивно задерняющее грунты. Плотная дернина предотвращает
развитие эрозии, поэтому в травостой слабо внедряются представители местной
флоры. На 5-6-й год видовое разнообразие растений составляет 15-20 видов.
Очевидно, что видовое разнообразие не может служить критерием качества
восстановительного процесса. О завершенности процессов восстановления можно
судить по комплексу признаков, среди которых важными являются масса
растительных остатков, поступающих на поверхность субстрата и формирование
задерненного слоя, т.е. свойства, характеризующие образование нового
плодородного слоя почвы (ИБ Коми НЦ УрО РАН). Подпрограмма "Российский лес" Тема: Оценка годичной продукции фитомассы и углерода для сосняков
европейской части Российской Федерации и лесных экосистем европейского
Севера В сосновых фитоценозах северной тайги, в зависимости от типа леса,
содержание углерода составляет от 26 до 70, средней тайги - от 40 до 80 и
южной тайги - от 60 до 140 т?га-1. В сосновых фитоценозах Республики Коми
сосредоточено 460·106 т углерода и ежегодно в приросте биомассы растений
депонируется 23.3·106 т углерода. Молодняки, средневозрастные, приспевающие
и спелые сосновые древостои большинства типов леса в условиях Севера
являются стоком углерода, тогда как перестойные сосняки сфагновые - эмиссией
углерода (ИБ Коми НЦ УрО РАН). Гранты "Российского фонда фундаментальных исследований" Тема: 98-04-50007 "Структурно-функциональные трансформации в крупных
озерно-речных системах Большеземельской тундры в условиях
антропогенно-климатического воздействия Лимнобиологические исследования Харбейских озер Большеземельской тундры,
проведенные спустя 30 лет, выявили в олиготрофных с признаками мезотрофии
водоемах повышение рН (до 9.3), уменьшение абсолютного (до 2.9 мг/л) и
относительного (до 32%) содержания О2. Установлены максимальные для
экосистем средние плотность (14 тыс. экз./м2) и биомасса (6.9 г/м2) бентоса,
трехкратная межгодовая разница в его продуцировании. Изменение в структуре
данного сообщества выразилось в увеличении значения моллюсков (в 1.9 раза) и
анфипод (2.4 раза), что отразилось на трофике рыб. Отмечены изменения в структуре
ведущих комплексов моллюсков, хирономид, низших ракообразных. Дополнен
список фауны Харбейских озер семью видами моллюсков, пятью видами хирономид.
Впервые для Большеземельской тундры указано семь видов олигохет. Усиление
изъятия рыб привело к перестройке в сиговой части сообщества в пользу слабо
отлавливаемой коротко-цикловой ряпушки. Снижение межвидовой пищевой
конкуренции между последней и пелядью, сигом, хариусом, а также возможно
общее потепление климата, обусловили улучшение линейного роста ряпушки.
Отмечено также усиление темпа роста у неполовозрелых особей сиговых и
хариуса с улучшением кормовой базы в теплые годы (ИБ Коми НЦ УрО РАН). Тема: 98-04-50012. Палеопочвообразование на Европейском Северо-Востоке Получены новые данные о наличии реликтовой палеокриогенной
морфоскульптуры, обусловившей полигональный микрорельеф и пятнистое
строение почвенного покрова водоразделов. Определен состав и свойства
педореликтов в современных среднетаежных почвах, условия их образования,
абсолютный возраст. Наиболее надежными диагностическими показателями
реликтов являются данные об абсолютном возрасте, грунулометрическом
составе и кислотноосновных свойствах. Датировки реликтов из разных профилей
почв позволили определить их возраст, который составил от 10800 до 11200 лет.
Все реликты имеют глинистый состав более тяжелый, чем у вмещающих суглинков,
высокую степень насыщенности поглощающего комплекса основаниями
(более 80%) и нейтральную реакцию среды. По сохранившимся растительным
остаткам, спорам и пыльце можно предположить, что погребенные почвы
формировались под покровом древовидной и карликовой березы, ивы, ольхи.
Напочвенный покров на микроводоразделах включал папоротники, сфагнум, в
понижениях - сфагнум, хвощ, водоросли. Из этого следует, что климат той эпохи
приближался к климату современной европейской лесотундры, а почвы были
гидроморфными и полугидроморфными. Почти полное разрушение и переотложение
этих палеопочв могло оказать существенное влияние на дифференциацию
современных почв (ИБ Коми НЦ УрО РАН). Тема: 98-04-48390. Разработка научных основ биоиндикации состояния
наземных и водных экосистем тундры в условиях промышленного загрязнения В виде систематического списка обобщены сведения о составе почвенных и
пресноводных синезеленых водорослей фитоценозов техногенно-измененных
территорий тундры. Получены данные о влиянии на структурно-функциональном
уровне промышленного загрязнения на азотфиксирующие компоненты тундровых
экосистем. Исследованы флора диатомовых водорослей и структура их сообществ
в прикрепленных альгоценозах тундровых стоячих водоемов, испытывающих
влияние промышленного загрязнения (эмиссий цементного завода), на
территории Воркутинского промышленного комплекса. Установлено, что такие
показатели структуры диатомовых комплексов как видовая насыщенность
семейств (3,5-4,1) и родов (2,5-2,7), индекс видового разнообразия по Шеннону
(1,482-1,583), индекс доминирования Бергера-Паркера (1,8-1,96), эквитабильность
(0,62-0,67) в естественных озерах окрестностей цементного завода
преимущественно ниже, чем в фоновых водоемах (ИБ Коми НЦ УрО РАН). Тема 99-04-48621. Полигенез и эволюция почв южных субарктических тундр Проведены исследования погребенных почв в западной части
Большеземельской тундры, южной ее подзоне, в бассейне р. Ортина.
Двухъярусные почвы, сформированные под островками елового (Picea obovata) и
березового (Betula tortuosa) леса, представлены подбурами в верхнем, и
погребенными Al-Fe-гумусовыми оподзоленными почвами - в нижнем ярусе
(ИБ Коми НЦ УрО РАН). Тема 99-04-49263: Комплексная оценка продукционного процесса
и устойчивости лесных экосистем Севера Установлены зональные и экотопические закономерности вертикального
распределения фитомассы и энерго-массообмена сосновых лесов Севера.
Распределение отдельных компонентов фитомассы древостоев по высоте
описывается уравнением полинома третьего порядка или параболой.
В сосняках зеленомошной группы типов основную роль в накоплении органического
вещества выполняет биогоризонт 10-16 м, сфагновой - 6-10 м, где концентрируется
основная масса ассимиляционного аппарата. В этих слоях происходит основная
трансформация потоков солнечной радиации. В период вегетации сосновые
фитоценозы поглощают 60-70% интегральной радиации. На ухудшение условий
освещенности хвоя нижней частей кроны сосны реагирует уменьшением фонда
хлорофилла и повышением эффективности использования солнечной радиации
в процессе фотосинтеза. В летний период не выявлено статистически достоверных
различий по фотосинтетической активности хвои сосны в черничном и сфагновом
типах леса. В условиях достаточного и избыточного почвенного увлажнения на
Севере поглощенное радиационное тепло почти в равной мере расходуется
фитоценозом на суммарное испарение (45%) и на турбулентный теплообмен
(43%). На теплообмен в почве расходуется 5-12% поступающей солнечной радиации
(ИБ Коми НЦ УрО РАН). Тема: 97-05-6539. Биогеография микрофауны почвы и динамика природной
среды европейского Севера в голоцене. Раздел: "Сбор анализа материалов по
почвенной микрофауне в Коми республике" Продолжены сборы почвенных проб в различных районах средней тайги,
проведена первичная обработка материала и определение панцирных клещей.
Опубликован Список видов панцирных клещей Республики Коми
(ИБ Коми НЦ УрО РАН). Грант Союза охраны птиц России. Обследование и организация КОТР в
Ненецком АО Архангельской области Обследован бассейн среднего течения р.Большая Роговая, выявлен видовой
состав и численность птиц в основных местообитаниях. Закартированы места
гнездования редких и охраняемых видов (пискулька, орлан-белохвост, кречет,
сапсан). Отмечено, что депрессия численности белой куропатки на протяжении
3-х лет привела к массовому негнездованию кречета. Предлагается организация
орнитологического заказника в среднем течении р.Большая Роговая
(ИБ Коми НЦ УрО РАН). Международные проекты Проект INTAS (96-1291). Вторичные метаболиты растений и взаимодействие
насекомое-растение: распределение и идентификация экдистероидных агонистов
и антогонистов в двух географически удаленных флорах Обобщены данные по скринингу растений таежной и тундровой зоны
Европейского Северо-Востока России на содержание экдистероидов.
Исследовано 408 видов покрытосеменных растений, принадлежащих
261 родам и 82 семействам. Виды с умеренным (более 10 мкг экдизон
экв./г растительного материала) и высоким содержанием (до 1000 и более мкг)
экдистероидов немногочисленны (5% от общего числа исследованных видов) и
принадлежат семействам, в различной степени удаленным в филогенетическом
отношении друг от друга. Внутри семейств экдистероидсодержащие растения
встречаются группами близкородственных видов (в определенных трибах или
родах). Наибольшее число экдистероидсодержащих видов обнаружено
в “положительных “ трибах Cardueae (сем. Asteraceae), Boragineae
(сем. Boraginaceae), Lychnideae (сем. Caryophyllaceae). С помощью радиоиммунного
анализа впервые доказано наличие экдистероидов ниже порога их обнаружения
рецепторами клеток насекомых в биотесте (0.1-0.5 мкг экдизон
экв./г растительного материала) у 60% исследованных видов (ИБ Коми НЦ УрО РАН).
Грант ИНТАС-РФФИ (INTAS-RFBR) № 97-10984. Многолетняя мерзлота
в бассейне р.Уса: распространение, характеристика, динамика и инфраструктура Проведены логерные наблюдения за температурным режимом на участке
Лек-Воркута, с целью их дальнейшего использования при моделировании
поведения мерзлоты и ее прогноза. Сформированы базы данных по почвенному
покрову и метеорологическим характеристикам (ИБ Коми НЦ УрО РАН). Международный проект: Рег. № КНЦ 03/97/11. Деградация тундры в
Российской Арктике (ТУНДРА) Исследовано воздействие потепления климата и промышленного
загрязнения на экосистемы тундры в российской Арктике. Дана оценка
возможных обратных связей по изменениям в выбросе парниковых газов
и стоку пресной воды в Атлантический океан. Анализ проведенных в течение
1998-1999 гг. полевых исследований позволяет развить сценарий глобальных
изменений и разработать региональную климатическую модель для бассейна
р. Усы при разрешении 20 км с последующим приведением к общей ГИС-основе.
На основании ретроспективного изучения воздействий климатических изменений
на чувствительные экотопы в прошлом охарактеризованы изменения окружающей
природной среды в позднем голоцене (ИБ Коми НЦ УрО РАН). Грант NSF университету Цинцинатти (США), поддерживающий циркумполярный
мониторинг деятельного слоя (CALM) Работы по программе были продолжены в районе Воркуты. Получены
подробные данные по зимней и летней температуре почв, отсутствовавшие в
более ранних работах. Результаты показывают, что почвы участков со
сливающейся мерзлотой резко отличаются от участков без таковой по зимним
и годовым термическим показателям, в значительно меньшей мере - по летним
(ИБ Коми НЦ УрО РАН). ФЦП "Государственная поддержка интеграции высшего образования
и фундаментальной науки на 1997-2000 гг." (ФЦП "Интеграция") Проект А0010: Научно-образовательный центр "БИОГИС" (Республика Коми).
(Этап 1999 г.) Учредителями НОЦ БиоГИС являются Институт биологии Коми НЦ УрО РАН,
Сыктывкарский государственный университет, Сыктывкарский лесной институт,
Коми государственный педагогический институт,
Научно-технический центр автоматизированной геоинформационной
кадастровой системы Республики Коми. Основные направления деятельности в рамках проекта: В течение трех лет участники проекта вели систематическую работу, ключевым
компонентом которой было создание совместных кафедр-лабораторий.
Сейчас функционируют четыре таких подразделения: экологии беспозвоночных
животных, экспериментальной ботаники и биотехнологии, экологической химии
и лесного хозяйства, а также подразделение ГИС-технологий. Это обеспечило
сокращение разрыва между уровнем фундаментальной науки и образованием.
Разработаны более 10 новых курсов и спецкурсов, издано 12 учебных пособий,
справочников и каталогов. За годы работы центра подготовлено более 100
курсовых, дипломных и аспирантских работ. В исследовательской и учебной
работе используются современные информационные технологии и базы данных.
К образовательному процессу привлечены 15 ведущих ученых ИБ Коми НЦ.
Выполнены совместные научные исследования, получены новые результаты по
проблемам фундаментальной науки и критическим технологиям.
Охарактеризовано биоразнообразие, структура и динамика важнейших групп
беспозвоночных в лесных и тундровых экосистемах. Выявлены
анатомо-морфологические особенности и функциональные механизмы
адаптации и процессов репродукции растений в холодном климате. На основе
изучения процессов естественного возобновления и строения хвойных древостоев
предложены экологически обоснованные методы заготовки леса и схемы
ведения лесного хозяйства. Продолжена разработка автоматизированной
геоинформационной кадастровой системы Республики Коми, инновационных
технологий использования восстановимого природного сырья, мониторинга и
охраны окружающей среды. Результаты НИР по темам, финансируемым из бюджета Республики Коми Тема: Стимуляция воспроизводительной функции коров премиксами из
растительного сырья Выращено и заготовлено лекарственное сырье в количестве 60 кг для
приготовления премиксов. Проведены исследования биологической активности
премиксов из растительного сырья как биостимуляторов репродуктивной
функции коров. Получен патент: "Способ регуляции воспроизводительной
способности коров" (ИБ Коми НЦ УрО РАН совместно с ИФ Коми НЦ УрО РАН). Тема: Оздоровление семенного картофеля: совершенствование методики
поддержания коллекции оздоровленных сортов картофеля in vitro в открытом
грунте Выявлена сортовая устойчивость оздоровленного картофеля к повторному
заражению вирусами в зависимости от вариантов опыта и пространственной
изоляции, что способствует разработке наиболее эффективных способов
профилактики вирусных болезней и определению перспективных районов для
концентрации производства высококачественного элитного семенного материала
(ИБ Коми НЦ УрО РАН). Тема: Биологические основы сохранения генофонда лекарственных растений
для лечения сельскохозяйственных животных Создана коллекция ценных лекарственных видов растений, используемых в
ветеринарии, изучены биологические особенности и дана первичная оценка
дикорастущих лекарственных растений в культуре. Разработаны агротехнические
приемы возделывания серпухи венценосной. В результате сравнительного изучения
возрастного и сезонного ритма роста и развития дикорастущих лекарственных
растений в культуре отобраны перспективные виды для дальнейших
интродукционных работ (ИБ Коми НЦ УрО РАН). Тема: Генетическая оценка плюсовых деревьев сосны по семенным
потомствам в испытательных культурах Проанализированы имеющиеся в Комитете лесов Республики Коми материалы
по созданию испытательных культур. Осуществлено методическое руководство
закладкой испытательных культур в Айкинском лесхозе. Проведена инвентаризация
испытательных культур 1988 г. в Сыктывкарском лесхозе. Определена сохранность
и высота семенного потомства 25 плюсовых деревьев и выделены кандидаты в
элиту (ИБ Коми НЦ УрО РАН). Тема: Мониторинг рыбных ресурсов р. Большой Паток Впервые исследованы ихтиофауна и разнообразие рыбных сообществ горных
озер Проточное и Усваты (Полярный Урал, бассейн р. Малая Уса), рр. Ортина и
Воргашор (бассейн дельты р. Печора). Получены новые данные о состоянии
популяций рыб рр. Большой Паток и Вангерью, приливно-отливной зоны Печорской
губы (район устья р. Хобуйкосе), Вангеръюрских озер (бассейн р. Большой Паток).
В составе рыбного населения ряда озер западных склонов Урала обнаружена
новая форма гольца из рода Salvelinus (ИБ Коми НЦ УрО РАН). Тема: Агробиологические и агроэкологические ресурсы Республики Коми Обобщены материалы многолетних агробиологических и агроэкологических
исследований. Дан анализ основных агробиологических ресурсов РК и возможности
их использования в различных отраслях народного хозяйства, главным образом в
продовольственном комплексе. Предложены пути низкозатратности,
ресурсоэнергоэкономичности и экологической безопасности устойчивого
производства качественного продовольственного сырья и кормов
(ИБ Коми НЦ УрО РАН совместно с НИПТИ АПК РК). Тема: Мониторинг земель Республики Коми Выполнены мониторинговые исследования почв, используемых в сельском
хозяйстве Республики Коми: тундровые глеевые, подзолистые, болотно-подзолистые,
болотные низинные и аллювиальные. Проведена оценка степени окультуренности
почв реперных участков (РУ), дана харатеристика состояния почвенного покрова
по физическим, агрохимическим показателям и урожайности сельскохозяйственных
культур, установлены неблагоприятные свойства почв: повышенная кислотность
и плотность, низкое содержание элементов питания. Экологическая оценка
химического состава снежного покрова свидетельствует о возможности
загрязнении почв тяжелыми металлами: кобальтом, медью, цинком
(РУ Усинский, Ляльский, Ухтинский), кадмием (РУ Ухтинский)
(ИБ Коми НЦ УрО РАН).
Логотип -
Начало -
Общие
сведения -
Структура -
Научная деятельность 4186 посещений с 13.01.2001 |